[发明专利]固支梁直接加热式微波信号检测器

权利要求书

1.一种固支梁直接加热式微波信号检测器，其特征在于该微波信号检测器由六端口固支梁耦合器（1），通道选择开关（2），微波频率检测器（3），微波相位检测器（4），第一直接加热式微波功率传感器（5-1），第二直接加热式微波功率传感器（5-2）和第三直接加热式微波功率传感器（5-3）级联构成；其中，六端口固支梁耦合器（1）的第一端口（1-1）到第三端口（1-3）、第四端口（1-4）以及第一端口（1-1）到第五端口（1-5）、第六端口（1-6）的功率耦合度相同，待测信号经第一端口（1-1）输入，并由第二端口（1-2）输出到第一直接加热式微波功率传感器（5-1），由第四端口（1-4）和第六端口（1-6）输出到微波相位检测器（4），参考信号经Wilkinson功率分配器(7)分成两路功率和相位相同的信号与第四端口(1-4)和第六端口(1-6)的两路待测信号经第一Wilkinson功率合成器(6-1)和第二Wilkinson功率合成器(6-2)进行功率合成，第四直接加热式微波功率传感器（5-4）和第五直接加热式微波功率传感器（5-5）对左右两路合成后的功率进行检测；由第三端口（1-3）和第五端口（1-5）输出到通道选择开关（2）；通道选择开关（2）的第七端口（2-1）和第八端口（2-2）分别接第二直接加热式微波功率传感器（5-2）和第三直接加热式微波功率传感器（5-3）；通道选择开关（2）的第九端口（2-3）和第十端口（2-4）接微波频率检测器（3）的第三Wilkinson功率合成器（6-3），并第三Wilkinson功率合成器（6-3）接第六直接加热式微波功率传感器（5-6），从而实现了对微波信号功率、相位、频率的检测；

其中，六端口固支梁耦合器（1）由共面波导（10），介质层（12），空气层（15）和横跨在其上方固支梁（13）构成；共面波导（10）制作在SiO₂层（9）上，固支梁（13）的锚区（11）制作在共面波导（10）上，固支梁（13）的下方沉积有介质层（12），并与空气层（15）、固支梁（13）共同构成耦合电容结构，两个固支梁（13）之间的共面波导（10）长度为λ/4。

2.如权利要求1中所述的固支梁直接加热式微波信号检测器，其特征在于通道选择开关（2）由共面波导（10），锚区（11），介质层（12），悬臂梁（14），下拉电极（28）构成；悬臂梁（14）的锚区（11）制作在共面波导（10）上，悬臂梁（14）的下方制作下拉电极（28），并与下拉电极（28）上方介质层（12）共同构成开关结构；通道选择开关（2）的悬臂梁（14）接地，下拉电极（28）接驱动电压；当驱动电压大于等于开启电压时悬臂梁（14）被拉下，通道被选通。

3.如权利要求1中所述的固支梁直接加热式微波信号检测器，其特征在于直接加热式微波功率传感器（5）由Si衬底（8），SiO₂层（9），共面波导（10），半导体臂（21），金属臂（22），终端电阻（27）构成；微波功率从输入端口输入，通过共面波导（10）输入到终端电阻（27）被转化成热量；半导体臂（21）和金属臂（22）构成热电偶，根据Seebeck效应，通过测量输出电极（20）的热电势可知输入微波功率大小。